本书是目前多相永磁同步电机（特别是双三相永磁同步电机）以及驱动系统控制领域最全面和最前沿的一本参考书。本书系统深入地介绍了多相（包括多三相）永磁同步电机及其控制的基本原理和前沿技术，重点介绍了英国谢菲尔德大学研发的许多新技术和全球最新的研究成果，幵提供了大量的实验和仿真结果。
　　本书由永磁同步电机及其控制领域的国际著名专家诸自强教授等编写。主要内容包括多相永磁同步电机（特别是多三相永磁同步电机）的原理、电机拓扑、绕组类型、建模和优化设计方法、调制和控制技术，涵盖磁场定向控制、直接转矩控制、模型预测控制、无位置传感器控制和容错控制，以及电流谐波和转矩脉动抑制技术。
　　对于电机及其驱动控制领域的研究人员，以及风力发电、电动汽车、飞机、电力机车、船舶、工业驱动器等领域的研究人员，本书是一本不可多得的佳作。

目录
中文版序
原著前言
原著作者
符号表
缩略语
第1章概述
1.1引言
1.2单三相、双三相、多三相与多相驱动系统
1.3永磁转子结构
1.4定子绕组结构
1.5多相永磁同步电机文献总结
1.6本书范围
参考文献
第2章多相永磁同步电机的绕组结构
2.1引言
2.2双三相永磁同步电机的绕组分配及绕组系数
2.2.1槽星形图
2.2.2分布系数和相移角
2.2.3线圈节距和节距系数
2.2.4合成绕组系数
2.3两套绕组之间的衰减系数
2.3.1空间偏移导致的衰减系数
2.3.2空间和时间偏移导致的衰减系数
2.4有限元与实验结果
2.4.1电机和绕组结构
2.4.2有限元结果
2.4.3实验结果
2.5总结
参考文献
第3章整数槽重叠绕组双三相永磁同步电机
3.1引言
3.2单三相/双三相绕组永磁同步电机的绕组结构
3.2.1绕组结构
3.2.2绕组规格
3.3电磁性能
3.3.1绕组系数
3.3.2开路性能
3.3.3转矩性能
3.3.4损耗与效率
3.4实验结果
3.5总结
参考文献
第4章分数槽集中绕组双三相永磁同步电机
4.1引言
4.2分数槽绕组跨距为1个槽距的双三相永磁同步电机
4.2.1角位移分析
4.2.224槽/22极双三相永磁同步电机的绕组结构
4.2.324槽/22极双三相永磁同步电机的电磁性能
4.3分数槽绕组跨距为2个槽距的双三相永磁同步电机
4.3.1角位移分析
4.3.224槽/10极双三相永磁同步电机的绕组结构
4.3.324槽/10极双三相永磁同步电机的电磁性能
4.4模块化双三相永磁同步电机
4.5总结
参考文献
第5章多相永磁同步电机的建模
5.1引言
5.2单三相和多相永磁同步电机的建模
5.2.1单三相永磁同步电机
5.2.2多相永磁同步电机
5.3双三相永磁同步电机的建模
5.3.1双dq模型
5.3.2矢量空间解耦(VSD)模型
5.3.3双dq模型与VSD模型的对比
5.4单三相永磁同步电机的转矩分解
5.4.1解析模型
5.4.2转矩分解方法
5.5双三相永磁同步电机的转矩分解
5.5.1解析模型
5.5.2转矩分解方法
5.6单三相和双三相永磁同步电机中转矩分量的对比
5.6.1电机拓扑
5.6.2双三相单层绕组电机的转矩分解
5.6.3单三相和双三相永磁同步电机中转矩分量的对比
5.7总结
参考文献
第6章多相永磁同步电机的优化设计与对比
6.1引言
6.2单三相、五相、六相(双三相)和九相永磁同步电机的设计优化
6.2.1内置式永磁同步电机的优化参数
6.2.2设计常数与限值
6.2.3多相电机可行的槽/极数配合
6.3优化后电机的电磁性能对比
6.3.1单三相电机的对比
6.3.2多相电机的对比
6.4多相电机驱动逆变器的对比
6.4.1功率开关
6.4.2直流母线电容器
6.5成本分析与讨论
6.5.1电机本体
6.5.2逆变器
6.5.3讨论
6.6总结
参考文献
第7章多相永磁同步电机的调制策略
7.1引言
7.2单三相永磁同步电机的控制算法
7.2.1磁场定向控制
7.2.2直接转矩控制
7.3多相永磁同步电机的FOC和SVM-DTC调制策略
7.3.1双三相永磁同步电机的FOC和SVM-DTC概述
7.3.2双三相永磁同步电机的FOC调制策略
7.3.3双三相永磁同步电机的SVM-DTC调制策略
7.3.4其他多相永磁同步电机的FOC和SVM-DTC调制策略
7.4多相永磁同步电机的ST-DTC调制策略
7.4.1双三相永磁同步电机的ST-DTC
7.4.2虚拟电压矢量合成技术
7.4.3双三相永磁同步电机的ST-DTC调制策略
7.4.4其他多相永磁同步电机的ST-DTC调制策略
7.5多相电机驱动系统的过调制技术
7.5.1单三相永磁同步电机的过调制技术
7.5.2多相永磁同步电机的过调制技术
7.6总结
参考文献
第8章多相永磁同步电机的控制策略
8.1引言
8.2多相永磁同步电机的磁场定向控制
8.2.1双三相永磁同步电机的磁场定向控制
8.2.2其他多相永磁同步电机的矢量控制
8.3多相永磁同步电机的直接转矩控制
8.3.1双三相永磁同步电机的开关表DTC策略
8.3.2双三相永磁同步电机的占空比调节DTC策略
8.3.3双三相永磁同步电机的空间矢量DTC策略
8.3.4多相永磁同步电机的空间矢量DTC策略
8.4多相永磁同步电机的模型预测控制
8.4.1单三相永磁同步电机的模型预测控制
8.4.2双三相永磁同步电机的模型预测控制
8.4.3其他多相永磁同步电机的模型预测控制
8.5总结
参考文献
第9章多相永磁同步电机的无位置传感器控制
9.1引言
9.2基于基波模型的无位置传感器控制方法
9.2.1单三相永磁同步电机
9.2.2双三相永磁同步电机
9.3基于凸极跟踪的无位置传感器控制方法
9.3.1单三相永磁同步电机
9.3.2双三相永磁同步电机
9.3.3基于载波信号注入的无位置传感器控制技术比较
9.4低转速与高转速之间的切换
9.5总结
参考文献
第10章多相永磁同步电机的容错控制
10.1引言
10.2多相永磁同步电机驱动系统中的故障分类
10.2.1多相永磁同步电机驱动系统中的逆变器故障
10.2.2多相永磁同步电机驱动系统中的传感器故障
10.2.3多相永磁同步电机驱动系统中的电机故障
10.3多相永磁同步电机的故障诊断
10.3.1基于模型的故障诊断方法
10.3.2基于信号的故障诊断方法
10.3.3基于数据的故障诊断方法
10.4多相永磁同步电机的容错控制
10.4.1双三相永磁同步电机的容错控制
10.4.2其他多相永磁电机的容错控制
10.5总结
参考文献
附录电机样机与实验平台的参数

原 著 前 言
在各类电机中，永磁同步电机由于采用永磁体励磁，具有更高效率和更高功率/转矩密度。
迄今为止，大多数电机和驱动系统为单三相。不过，多相(相数超过三相)电机和驱动系统具有许多优点，譬如卓越的容错能力、良好的功率分配能力、高转矩密度、低转矩脉动、多自由度控制、低直流母线电容需求、易模块化制造和维修。对那些需要高可靠性和/或大功率的应用场景，如风力发电、船舶、飞机、电动汽车和电力机车等，多相电机和驱动系统有特别大的吸引力并得到了广泛的应用。其中，多三相电机，特别是双三相电机更为常见，因为可以采用模块化技术并充分利用相对成熟的三相逆变器及其控制技术。
本书系统深入地讲解了多相永磁同步电机（特别是双三相永磁同步电机）的原理、电机拓扑、绕组类型、建模和优化设计方法、调制和控制技术，涵盖磁场定向控制、直接转矩控制、模型预测控制、无位置传感器控制和容错控制，以及电流谐波和转矩脉动抑制技术，详细介绍了英国谢菲尔德大学在这方面研发的许多新技术和全球最新的研究成果。
2005年以来，我一直和我的博士生/博士后一起持续地从事多相永磁同步电机(特别是双三相永磁同步电机)的设计和控制。借此机会，我要感谢其中已经毕业的18位博士/博士后和两位在读博士生在这方面的贡献，包括Arwyn Thomas博士、Khoa Dang Hoang博士、王凯博士、任远博士、胡亚山博士、Beomseok Lee博士、Ali Almarhoon博士、许培林博士、李焱鑫博士、刘越博士、徐进博士、Javier Riedemann博士、刘天翼博士、梁大为博士、邵博博士、燕罗成博士、王沈晟博士、陈阳博士，以及何佳璐和Furkan Tokgoz。同时感谢Ian Parmenter先生校阅了本书的英文。
我要感谢我们研究项目的资助者，特别是英国政府-英国工程和自然科学研究委员会“海上风电繁荣合作计划”（项目号：EP/R004900/1)，以及在风电(西门子)、航空（劳斯莱斯）、高铁（中国中车集团）、电动汽车（中国新能源汽车国创中心、美的、Protean、日产和丰田）多相永磁同步电机设计和控制应用领域的工业界资助者和合作者。
我和本书的共同作者期待本书能对工业界的工程师和研发人员，以及大学的教授、博士后、博士生和其他学生有所帮助。
诸自强 (Z.Q. Zhu)
英国皇家工程院院士
美国IEEE会士、英国IET会士
中国电机工程学会会士、中国电工技术学会会士
2024年8月于英国谢菲尔德原著作者